Встречаясь с Сережей Немнюгиным при подготовке к 20-летию нашего выпуска, мы говорили о том, что хорошо бы было
поместить на сайт нашего выпуска заметки от однокурсников об их работе, о том, чем интересным они занимаются или занимались
за 20 лет после выпуска. Я хочу рассказать о своей работе, о том, что и как делалось и делается сейчас в области моих
научных интересов - квантовой магнитометрии и около нее.
Сразу после окончания университета я попал в ГОИ в лабораторию Евгения Борисовича Александрова (ЕБ) в группу
квантовой магнитометрии, возглавляемую Виктором Алексеевичем Бонч-Бруевичем (ВА). Группа находилась еще в стадии
формирования, к моему появлению она состояла из двух человек - ВА и Сергея Валериановича Провоторова, тоже выпускников
физфака. О сотрудниках нашей группы я расскажу позже, а сначала о квантовой магнитометрии.
Начало всей деятельности в области магнитометров на оптической накачке было положено французом Альфредом Кастлером в 1954
году (Нобелевка 1966 г.). Последняя на эту тему на данный момент статья вышла в "Nature" в этом году.
Если взять книгу <Физические основы квантовой радиофизики> издательства ЛГУ 1985 года, то в ней квантовой
магнитометрии посвящена последняя глава из 34 страниц, а квантовым магнитометрам на оптической накачке - один параграф из 7
страниц. Вот примерно с такими знаниями я и пришел на работу - идеи изящны и понятны, и совсем не понятно, что еще в этой
области делать.
Попадал я к ЕБ через Марию Павловну Чайку, она спросила, хочу ли я работать у ЕБ, и на утвердительный ответ дала его номер
телефона для собеседования. При первой встрече ЕБ рассказал, что он волею французов, сославшихся на его статью, стал главным
магнитометристом Советского Союза. В статье он показал способ очень точного измерения магнитного поля ( Тл), и его попросили
разработать прецизионный магнитометр. Им с Н.Н. Якобсоном был предложен такой прибор, и группа ВА должна была его
материализовать.
Мне было предложено заняться разработкой методики изготовления магниточувствительного элемента - вакуумной кюветы с парами
атомов калия и со специальным антирелаксационным покрытием стенок. Так началась моя работа.
Так как работа была связана с изготовлением стеклянных кювет, их откачкой на вакуумной установке, которую мы собрали за
полгода и которая до сих пор работает безотказно, я решил научиться дуть и паять стекло. Начальник институтской стеклодувной
мастерской Михаил Павлович Кадыков был дружен с ВА (они оба увлекались рыбной ловлей и изготовлением блесен для нее), и ВА
привел меня в мастерскую и попросил дать мне возможность там поработать. Кроме Кадыкова я познакомился с другим
замечательным стеклодувом - Николаем Федоровичем Прохоровым (НФ). Эти мастера делали со стеклом все, что хотели или что их
просили - от игрушек до громоздких и сложных приборов. К сожалению, с началом перестройки прервалась передача их знаний и
навыков молодым стеклодувам, молодежь рванула в дилеры и брокеры, и сейчас я знаю только одного стеклодува преклонного
возраста такого же уровня. Посмотрев на мои стеклодувные, опыты НФ изрек: <Миша, стеклодув должен работать быстро и х..во>.
Это был неоценимый совет. Кроме него, оказалось, что нужно работать в хорошем пламени и не переделывать работу. То есть, если какая-то операция
не удалась (скажем, выдул кривую заготовку), полуфабрикат выкидываешь и начинаешь все заново. Изделие должно получаться за
один раз, все операции нужно доводить до автоматизма. Оказалось, что у стеклодувного дела есть профнепригодность - короткие
руки. Это выяснилось, когда НФ выдувал для меня в ручную сферу диаметром 150мм. От заготовки диаметрально расходятся
трубки-державы. При изготовлении сферы заготовка разогревается на горелке и непрерывно вращается, потом вынимается из
пламени, вращается и выдувается через одну трубку. Когда НФ делал эту операцию, то рукава его халата дымились паром, а руки
у него были не короткими.
Самым примечательным в то время была атмосфера неформальности. Только через 10 лет после моего начала работы в мастерской
меня спросил кто-то, подписывал ли я инструкцию по технике безопасности. На этот вопрос за меня ответил НФ, что я работаю в
мастерской со времен Кадыкова и мне все можно. На этом и порешили.
После нескольких лет работы в мастерской время от времени я сносно научился выдувать сферы. Это верх моего стеклодувного
мастерства. Главное, что все необходимые мне стеклодувные операции я научился делать сам.
Итак, мне поручили разработать технологию изготовления кювет с парафиновым покрытием внутренних стенок. Атомы щелочных
металлов очень активны, их единственный электрон на внешней оболочке взаимодействует почти со всем, с чем встречается. При
этом происходит переход атома с одного магнитного подуровня основного состояния на другой случайным образом - релаксация. В
вакуумной кювете атомы редко сталкиваются между собой, и, в основном, релаксация происходит на стенках кюветы. Так как
скорость атомов порядка 10000 см/с, а размер кюветы 10см, то атом живет на одном подуровне только 0.1мс. Для получения узких
резонансных линий необходимо получить времена релаксации больше одной секунды, а для этого предотвратить взаимодействие
атомов со стеклянной стенкой. Американцем Демельтом в 1958 году было показано, что для этого подходят пленки из предельных
углеводородов. Большую науку в этом деле навели французы во главе с мадам Бушиа в конце 60-х годов прошлого века. В нашей
стране этим методом пользовались в ИЗМИРАНе группа Александра Николаевича Козлова и на заводе "Рудгеофизика" для изготовления кювет с
цезием. ЕБ изготовил несколько кювет с калием, но он следовал технике изготовления французов, а она с трудом позволяла
получать одинаковые покрытия. Уже в 1972 году американцы опубликовали работу о получении воспроизводимых покрытий методом
осаждения насыщенного пара при медленном равномерном остывании кюветы. Именно такую технологию мне и нужно было освоить.
Главным был выбор материала покрытия из отечественных материалов. Вполне подошел полиэтиленовый воск. Нам, в конце концов,
удалось получить время релаксации 8 секунд (ширина линии 0.05 Гц). Как говорит в таких случаях ВА: "Замечательный результат
для тех, кто понимает".
К 1984 году мы сделали пару калиевых магнитометров на узкой изолированной линии калия для измерения геомагнитных полей.
Земное магнитное поле изменяется в пределах от 20 000 нанотесел (нТл) до 70 000 нТл. А мы научились их измерать с точностью
1 пикотесла (пТл). Относительная точность 2 *10^(-8). Нам нужно было аттестовать прибор. Это можно было сделать в
метрологическом институте.
В Кавголово на холмах перешейка между Хеппа и Чайным озером среди сосен расположилась Метрологическая Магнитная
Обсерватория метрологического института. В немагнитных корпусах располагались Большие Колечные Системы. Размеры колец
Гельмгольца больше двух метров, область однородности магнитного поля до полуметра с градиентом меньше 1 нТл, поле
стабилизировано до сотых долей нТл - просто рай для магнитометристов. Этим хозяйством заведовал Владлен Яковлевич Шифрин
(ВЯ), начальник лаборатории эталонов магнитной индукции, магнитного момента и тока. Именно сюда мы и привезли наши приборы.
Как метролог, ВЯ был заинтересован в освоении и применении все более точных приборов и помогал нам в нашей работе. В его
лаборатории работали замечательные сотрудники, и среди них наша сокурсница Катя Ильина. Мы провели сравнение двух наших
приборов между собой, оценили их параметрические погрешности и убедились, что чувствительность в 1пТл достигнута. Но
получить аттестат на такую точность нельзя, так как эталонный прибор - протонный магнитометр - имеет точность измерений на два порядка меньшую! То есть гиромагнитное
отношение для протона известно хуже, чем нам требовалось. Наши приборы так и остались в гордом одиночестве в области
недостижимой для аттестации.
Работая в Кавголово, мы познакомились с сотрудниками лаборатории Житникова из физтеха Петром Кулешовым и Женей Блиновым.
Они успешно разрабатывали щелочно-гелиевые магнитометры. Было очень интересно обсуждать с ними наши дела. Часто ребята
оставались на ночную работу (нет влияния электричек). Это называлось Большими Маневрами, так как Петя Кулешов любил
повторять: "Война - фигня, главное - маневры". Так в дружесеко-ироничноконкурентном сотрудничестве мы работали в соседних
колечных системах. "Наша" колечная система использовалась для аттестации магнитометров из различных организаций и в народе
называлась "Сойкой" по имени ее разработчика Томаза Иосифовича Чхиквадзе . Чхиква - сойка по грузински.
Работа в Кавголово была очень продуктивной и приятной во всех отношениях. Летом обычно, приходя к 10.00, мы включали
аппаратуру на прогрев и шли купаться. Потом настраивали приборы и в 13.00 пили чай. С 14 часов и до 19-20 шла работа.
Убедившись, что наши приборы хороши, ВА стал искать область их применения. Мы познакомились с сотрудниками ЛО ИЗМИРАН и, в
частности, с Георгием Сергеевичем Васюточкиным, геологом и математиком по двум высшим образованиям и магнитометристом по
профессии. Оказалось, что точные измерения прежде всего нужно вести в магнитных обсерваториях для стационарного мониторинга
магнитного поля. В это время на нас вышел сотрудник Сейсмической Объединенной М:(не помню) Экспедиции из Алма-Аты. Алма-Ата
находится в отрогах гор в низине, и спровоцированный землетрясением сход селей может привести к катастрофе. Поэтому в
предгорьях расположены пункты слежения за сейсмической обстановкой по всевозможным каналам - магнитному, электрическому
потенциалу, деформациям горной породы, поведению норных животных. Мы заключили договор по измерениям магнитного поля и
возможному внедрению наших приборов там.
С этого момента в нашей лаборатории началась наша эра измерения геомагнитного поля. Наша группа пополнилась еще двумя
сотрудниками - Игорем Комисаровым (выпускник кафедры оптики) и Ваней Фадеевым из Политеха. Были две экспедиции под Алма-Ату
и две на СП-30 (1988, 1989), в которых получили уникальные данные по поведению поля. К сожалению, с началом перестройки
экспедиции прекратились.
С начала 90-х годов устанавливаются наши контакты с фирмами и геофизическими службами других стран: Франции, Бельгии, США,
Канады, Германии. По нашим разработкам канадская фирма "GEM Systems" начинает выпускать калиевый магнитометр.
Для меня с 1985 года начинается самостоятельная работа, сначала по общелабораторной тематике (исследование фарадеевского
вращения плоскости поляризации в применении к квантовой магнитометрии), а потом и вольное плавание. Меня заинтересовало
исследование взаимодействия атомов щелочных металлов с полимерным покрытием. Этим занимались французы в 60-х годах и
эпизодически американцы. Полученные нами уникально большие времена релаксации сделали эти исследования опять актуальными.
Три года самостоятельной работы в Кавголово были самыми плодотворными и интересными. По результатам этой работы я в 1995
году защитил кандидатскую диссертацию.
Осенью 1994 года, когда мы с ВА были в Канаде, случилась катастрофа - пожар в нашем корпусе в Обсерватории. Сгорело
практически все, с чем мы работали вместе с Большими Колечными Системами. Осталась малая часть Обсерватории, которая до сих
пор работает, но уже нет надежды восстановить былое величие. Сейчас, зная, что творится в других местах и странах, можно
уверенно сказать, что те условия и возможности работы были истинно уникальными.
В лаборатории были предложены и разработаны еще несколько типов квантовых магнитометров. Оказалось, что много
исследователей интересуются кюветами с антирелаксационным покрытием для своих экспериментов в области атомной физики. Мы
стали им помогать. В частности, группа Дмитрия Будкера в Беркли активно работает в области атомной физики близкой к нашим
интересам . С ней установился неформальный плодотворный контакт.
С середины 90-х годов произошли кардинальные изменения в составе лаборатории, из нее ушли Игорь Комиссаров, Ваня Фадеев,
Виктор Алексеевич Бонч-Бруевич. Сережа Провоторов прекратил активную работу. В магнитометрическую деятельность активно
включились Антон Вершовский и Толя Пазгалев, ранее занимавшиеся стандартами частоты. Антон, Толя и я - выпускники кафедры
ОФ1, нашим дипломным руководителем был Эдуард Иванович Иванов. Его сын Андрей тоже работает в нашей лаборатории.
В 2001 году мы сделали для института разведочной геологии самолетный магнитометр-градиентометр с уникальными
характеристиками.
Сейчас мы продолжаем исследования в области квантовой магнитометрии, изготавливаем магнитометры на заказ, участвуем в
международном проекте по обнаружению электрического дипольного момента нейтрона.
Адрес сайта нашей лаборатории
http://soi.srv.pu.ru/r_1251/investigations/lab_q_mag/lab_q_mag.htm
Владимир Козлов
Hello Sergei,
Я в нашей короткой беседе обещал рассказать
подробнее о своей деятельности и прислать линки на свои опусы ...
так что попробую в двух словах - занимаюсь я разработкой /
внедрением / сопровождением бизнес-систем учета в среде 1С.
1С - это такой предметно-ориентированный конструктор, или
визуальная среда разработки, ближайщий аналог, это наверное MS
Visual Basic. К сожалению недостатков у 1С достаточно много - прежде
всего это слабая масштабируемость (в контексте сетевой работы)
построенных
на нем приложений, не самые эффективные встроенные алгоритмы
обработки данных и такого еще можно привести целую кучу ...
Но, благодаря, скажем так, на редкость удачной маркетинговой
политике фирмы 1С - на сегодняшний день - это практически стандарт
де-факто для построения (квази)корпоративных систем учета предприятий
малого/среднего бизнеса. Причем конкуренции по соотношению
параметров цена/качество/возможности на сегодняшний день в сравнении
с 1С и близко не выдерживает ни одна из любых альтернативных систем
данного
класса. Неоспоримое достоинство 1С - это очень высокая скорость
разработки приложений, вызванная конечно же в первую очередь
предметной ориентированностью данного продукта. Чтобы не быть
голословным приведу один пример из собственного опыта - мне не
известны никакие другие программные системы разработки, на которых
несложную модель складского учета (документы прихода/расхода +
несколько отчетов) можно построить всего за несколько десятков часов,
доведя внешний вид и интерфейс приложения практически до
коммерческого, т.е. со всевозможными "бантиками" - wizard'ами и пр.
Ну и напоследок, как и обещал - парочку url'чиков на собственные опусы
- "1C:Предприятие 7.5 + NT 4.0 Terminal Server Edition = блестящий
союз"
http://burga.kuban.ru/hydra.html
- "Маленькие хитрости администрирования баз данных программ
семейства 1С:Предприятие"
http://1c.hippo.ru/info/publ/1cadmin.html
а "вожусь" я в этих уголках Сети :
http://1c.hippo.ru/ и http://www.hare.ru/
... нy вот теперь пожалуй и все ...